汽车DRAM：一个千亿级芯片市场的崛起与三个核心问题

摘要：三个核心问题

1、什么是DRAM芯片?与Flash(Nor/NAND Flash)及其他存储有什么区别?

2、为什么说汽车DRAM是下一个千亿级市场?(超市场预期的增速)

3、汽车DRAM市场竞争格局如何?谁会胜出?

1 什么是DRAM存储芯片?

让我们先来谈谈存储载体演化：信息存储的载体从“结绳”到“原子”

伴随人类文明的传承与延续，信息存储载体不断演化，300万年前远古人结绳以计数、4万年前原始人岩壁以绘画、6000年前古代人泥板以刻写，存储载体不断革新与进化，存储效率指数级提升。当代存储载体已迈入纳米原子级别，半导体芯片、HDD硬盘、光盘等成为主要新存储载体。

图：信息存储载体的近代史

从穿孔机->半导体芯片

来源：国信证券研究报告

半导体存储分为哪些呢?

半导体存储是存储领域应用最广、市场规模最大的存储器件。在半导体级存储主要分为两类：一类为易失性存储，主要有DRAM动态随机存储器(本篇主角)、SRAM等，另一类为非易失性存储，包括FLASH(NAND、Nor)闪存等。图：存储器的分类

来源：维基百科

什么是DRAM芯片?

动态随机存取存储器DRAM：Dynamic Random Access Memory，以一个晶体管(MOS)加上一个电容(Capacitor)来储存一个位(1bit)的资料，而且使用时“需要”周期性地补充电源来保持记忆的内容，故称为“动态”(Dynamic)。DRAM由于处理器的速度越来越快，因此目前都改良成 SDRAM 或 DDR-SDRAM 等两种型式来使用，也就是我们日常听到的DDR2/DDR3/DDR4的由来。

DRAM和FLASH的核心区别

DRAM传输速率较快，典型的约为2-20GB/s，而一般SSD(Nand FLASH)的读写速率为50MB-200MB/s。因此DRAM适用于寄存CPU高速运算的中间过程数据，类似做数学题时，需要打草稿，但结果获得后草稿可以丢弃。高传输速率的DRAM适用于无需长期存储但要反复高速读写的过程，因此用于配合CPU运算。

Flash为非易失性存储，断电后数据可以保存，主要分为Nand Flash 和Nor Flash。Nand Flash 适合长时间断电保存数据，需要反复读写，但读写速率50MB-200MB/S已经基本够用。Nor Flash 适合只需偶尔写入但需要多次读取场景，存储单位可以随机访问，读取速率快，适用于例如计算机、控制系统等预设的系统软件信息，只需启动时读取，读取速率较快，无需经常改写。

附：有不少小伙伴好奇，有时看到产品EEPROM，它有什么用呢?EEPROM全称Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，电可擦除可编程只读存储器，也是用于存储系统信息的底层数据，可靠性高，目前有不少应用场景被Nor Flash取代。图：DRAM与FLASH、机械硬盘的区别

来源：维基百科

图：手机中的DRAM和NAND

来源：百度百科

什么是DRAM?你有答案了吗?

2 汽车DRAM是下一个千亿级市场!

汽车DRAM需求核心逻辑

1、“打草稿”：有运算的地方就需要内存，运算过程中不可避免需要“打草稿”，即存储运算的中间数据，而DRAM存储芯片是主流内存选择。

2、“万物智能化”：目前除万物互联化以外，另一个重要趋势是万物智能化，智能化意味着需要各类电子设备不再简单地执行指令或命令，而是需要识别、运算与反馈，这意味着需要额外算力去支撑，而有算力就需要内存，即需要DRAM去匹配。

3、“汽车高度智能化趋势”：汽车正是未来需要高度智能化的场景，也就意味着需要大量的内存DRAM去支撑，当然汽车也会增加需要Nand(用于长时间存储行驶或软件等数据)、Nor(用于系统底层控制数据)等，但今天我们主要讨论DRAM。

未来汽车将是"超级算力电脑+360全智能感知" ，驱动汽车DRAM形成千亿级市场!

大家身边都感受到汽车电子渗透率的提升，包括车机系统(类似于汽车中控屏、汽车电子仪表盘等)、智能驾驶ADAS(智能感知系统)，互联通信系统等，这些都需要大量DRAM去支撑图形显示或算力计算。

下图引用了Hynix对于汽车DRAM需求量级判断，可以看到一辆车预估需求可达150GB DRAM，价值量可超130美金，现在全球每年大概生产0.8~1亿部车，如果乘以渗透率或者考虑用量进一步提升，整体DRAM需求量还将提升，长期来看将形成千亿级(RMB)的市场规模。图：汽车DRAM需求量级及价值量

来源：Hynix官网

图：特斯拉Autopilot硬件3.0配备8颗LPDDR4运行内存颗粒

来源：Tesla官网

图：全车360智能感知系统

8-15颗摄像头需要配DRAM

来源：Synopsys

汽车DRAM是下一个千亿级市场!

3 当前汽车DRAM镁光独大，未来谁会胜出?

当前汽车DRAM镁光独大，期待国内企业崛起

目前来看全球DRAM市场三星最大，而汽车DRAM市场镁光、ISSI、Samsung等排名靠前。在全球DRAM竞争格局里，国内企业目前占比不高，不过我们可以期待随着长江存储、武汉长鑫等制造端崛起，带动中国存储产业链的崛起，并且有望在存储这个千亿美金的市场获得更大的市场份额。

图：全球DRAM及汽车DRAM市场格局

来源：IC Insights、上市公司等公开数据

汽车DRAM千亿市场，谁能脱颖而出?得看谁有更好的品质和稳定供货能力!

相信大家隐约了解“车规级”产品要求会更高。有多高呢?直观的指标来看，一般新料产品验证周期3年以上，而产品可靠性以PPM来衡量(每百万个产品只能坏一个)，毕竟万一出了差错就是人命关天。另外车规级要求还包括：更极端的使用环境要求(冰天雪地、炎热酷暑)、振动及冲击(路面颠簸、翻山越岭)、可靠性(设计寿命15-20年)、一致性要求(产品批次间也要保证一致)等等各方面更严格的要求。

图：汽车和消费电子对半导体芯片的要求

来源：AutoIO

所以汽车供应链更加看重品质和稳定的供应能力!在未来汽车存储芯片需求爆发之际，每个汽车厂商无论国内外都希望能有稳定可靠的供应商进行供货，而在全球贸易保护主义盛行以及全球缺芯背景下，似乎品牌厂商更需要铁杆供应商确保供应链安全和稳定。而有些传统大厂商，可能还有其他市场诱惑，时常丢“车”保消费市场，在汽车产业链竞争中，反而不容易获得供应商信任。

当然目前汽车供应链还得考虑国际政治因素和疫情风险因素，现在比如某些国家动不动就限制本国企业供应中国芯片，而有些地区由于疫情原因导致芯片断供。这种情况下，中国企业更加需要思考如何让供应链体系得以保障(答案不言自明)。

期待国内企业崛起，

品质和稳定供应是核心!

4 写在最后

一个千亿级汽车DRAM大市场，相信会有更多的本土企业有望获得更好的发展机会

经过上述介绍，相信大家对汽车DRAM这个千亿级市场有了初步的概念，汽车智能化和电子化是驱动汽车半导体芯片需求的源动力，也是汽车DRAM需求爆发的核心。

而汽车芯片也是目前国内公司的痛点，目前能在汽车IC领域做的公司比较稀缺，而能做车规级存储DRAM的IC公司更加凤毛菱角(本文中全球汽车DRAM 第二名ISSI已被中国企业收购，感兴趣的读者可以进一步了解)，我们相信会有更多的本土厂商获得好的发展契机，未来我们也将持续跟踪本土企业的发展趋势。

本文选编自“芯探007”，作者：搞搞;智通财经编辑：李均柃